Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Het is misschien tijd om de houdbaarheidsdatum op voedselverpakkingen te schrappen, zeggen slimme verpakkingsonderzoekers

Vooruitgang in real-time, in situ slimme voedselmonitoring, ontwikkeld door de Sentinel Wraps Group. a. Het Lab-in-a-Package-platform bestaat uit een opnieuw ontworpen verpakkingsschaal, reagens-immobiliserend membraan en ziekteverwekkersensor. Validatie met een Salmonella-specifieke RFD-sensor demonstreert real-time contaminatiemonitoring van een verzegeld heel kippenproduct met behulp van een draagbare fluorescentielezer. b, Met smeermiddel doordrenkte RFD-sensoren bestaande uit gefluorsilaniseerde voedselverpakkingen, een voedselveilige fluorkoolstof-smeermiddellaag en covalent gekoppelde RFD's. Het afstoten van niet-specifieke entiteiten weg van de detectie-interface levert verbeterde detectieprestaties op. c, Bacteriofaagmicrogels voor spuitbare decontaminatie van voedingsproducten. Elke microgel is structureel samengesteld uit 13 miljard zelfgeorganiseerde bacteriofagen en geladen met virulente bacteriofagen met antibacteriële activiteit. F, fluorofoor; FNAP, fluorescerende nucleïnezuursonde; Q, uitblusser; R, RNA-splitsingsplaats. Credit:Natuurrecensies Bio-engineering (2024). DOI:10.1038/s44222-024-00190-5

De uitvinders van een reeks tests waarmee voedselpakketten kunnen signaleren of de inhoud ervan besmet is, werken eraan om producenten en toezichthouders samen te brengen om hun uitvindingen in commerciële producten om te zetten, met als doel ziekten te voorkomen en voedselverspilling te verminderen.



Hoewel de tests slechts een paar cent per verpakking zouden kosten, zijn voedselproducenten terughoudend in het toevoegen van kosten die consumenten uiteindelijk zullen moeten dragen, zeggen de McMaster-onderzoekers achter een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nature Reviews Bioengineering .

Een systeem dat gebaseerd is op slimme verpakkingen, zo zeggen de onderzoekers, zou producenten behoeden voor reputatie- en praktische kosten die gepaard gaan met uitbraken, de voedselverspilling dramatisch verminderen en de kosten voor gezondheidszorg en tijdverlies die met uitbraken gepaard gaan, terugdringen. In totaal zou de samenleving volgens de krant jaarlijks honderden miljarden dollars besparen, wat de kosten van het toevoegen van de technologie aan voedselverpakkingen ruimschoots zou rechtvaardigen.

“Aan de ene kant willen mensen veilig voedsel hebben. Aan de andere kant willen ze niet meer betalen voor hun voedsel, omdat de prijzen al hoog zijn en alleen maar hoger lijken te worden”, zegt de corresponderende auteur van de krant. Tohid Didar, een biomedisch ingenieur en ondernemer. "We willen mensen graag bewust maken van de uitdagingen die er bestaan, en een gesprek op gang brengen tussen onderzoekers, beleidsmakers, bedrijven en consumenten die samenwerken om oplossingen voor dergelijke uitdagingen te bedenken."

De onderzoekers schrijven dat overheidsinstanties de waarde van de nieuwe technologie erkennen, en hoewel ze deze graag in de praktijk willen brengen, weten ze ook dat de introductie ervan ingrijpende veranderingen in de voedselregelgeving en verpakkingspraktijken zou vereisen – veranderingen die op weerstand kunnen stuiten.

Het is een uitdaging die de onderzoekers onderkennen, maar omdat er zoveel potentiële voordelen op het spel staan, zeggen ze dat iedereen uiteindelijk zal winnen zodra de technologie breed wordt gebruikt.

De huidige praktijk van het markeren van vers voedsel met een houdbaarheidsdatum is willekeurig en veel te conservatief, zeggen de onderzoekers, waardoor vaak volkomen veilig voedsel wordt verspild, wat enorme kosten met zich meebrengt die producenten en consumenten al betalen. voor, direct of indirect.

McMaster University-onderzoeker Tohid DIdar. Credit:McMaster University

Canada verspilt jaarlijks voor 40 miljard dollar aan voedsel – meer per hoofd van de bevolking dan de VS of Groot-Brittannië, legt Didar uit. Het onnodig weggooien van voedsel brengt ook aanzienlijke sociale, economische en ecologische kosten met zich mee, gezien de bezorgdheid over de schaarste aan en toegang tot voedsel, en de ecologische gevolgen van het weggooien van ongebruikt voedsel en verpakkingen.

Sinds 2018 heeft de groep McMaster-ingenieurs en biochemici achter het artikel verschillende op verpakkingen gebaseerde methoden bedacht en bewezen voor het detecteren of stoppen van bederf, waaronder:

  • Sentinel Wrap:plastic verpakking die kan detecteren en zichtbaar signaleren wanneer inhoud zoals vlees, kaas of producten bedorven is
  • Een draagbare test die realtime resultaten oplevert waarmee groothandelaren en detailhandelaren speciale lezers kunnen gebruiken om specifieke partijen bedorven goederen te detecteren, isoleren en terug te halen voordat ze kunnen worden verkocht, waardoor enorme terugroepacties worden vermeden die hele categorieën voedsel beïnvloeden li>
  • Lab-on-a-package:een kleine, zelfactiverende test ingebouwd in een bakje met bijvoorbeeld kip, vis of vlees, die een zichtbaar signaal afgeeft wanneer een product bedorven is
  • Een spuitbare, voedselveilige gel samengesteld uit nuttige, organische bacteriofagen, die schadelijke bacteriën elimineert die voedselbesmetting veroorzaken.

De monitoringtechnologieën zijn gemaakt om biochemische signalen te lezen van veelvoorkomende veroorzakers van bederf, zoals Listeria, Salmonella en E coli, met behulp van gemakkelijk aanpasbare platforms, maar het op de markt brengen ervan was een uitdaging.

"Het is één ding om onderzoek te doen in het laboratorium, artikelen te publiceren en patenten in te dienen, maar het is iets anders om een ​​product te hebben dat tastbaar is - dat mensen kunnen gebruiken", zegt de hoofdauteur van het artikel, Shadman Khan, een Ph.D. kandidaat en Vanier Scholar in het laboratorium van Didar. "We bouwen een samenwerkingsnetwerk op met overheidstoezichthouders en industriële partners. Dat stelt ons in staat de grote problemen te zien en ons aan te passen aan wat we leren wat wel en niet zal werken."

De auteurs, waaronder ook docenten Yingfu Li, Zeinab Hosseinidoust en Carlos Filipe, hebben samengewerkt met producenten in Noord-Amerika en Europa en met overheidsinstanties, waaronder de Canadian Food Inspection Agency.

Het veranderen van het op kalenders gebaseerde voedselversheids- en veiligheidssysteem naar een op detectie gebaseerd systeem zal een enorme inspanning vergen, maar in hun paper zeggen de uitvinders dat het de hoogste tijd is om de technologie up-to-date te brengen.

Meer informatie: Shadman Khan et al., Slimme commercialisering van voedselverpakkingen, Nature Reviews Bioengineering (2024). DOI:10.1038/s44222-024-00190-5

Journaalinformatie: Natuurrecensies Bio-engineering

Aangeboden door McMaster University